流量计+中国石油大学(华东)流体力学实验讲课.doc

中国石油大学（华东） 工程流体力学 实验报告 实验日期： 成绩： 班级： 学号： 姓名： 教师： 李成华 同组者： 实验三、流量计实验 一、实验目的（填空） 1．掌握、文丘利节流式流量计的工作原理及用途； 2．测定孔板流量计的流量系数，绘制流量计的； 3．了解的结构及工作原理，。 3-1下方的横线上正确填写实验装置各部分的名称： 本实验采用管流综合实验装置。管流综合实验装置包括六根实验管路、电磁流量计、文丘利流量计、孔板流量计，其结构如图1-3-1示。 F1—— 文丘利流量计 ； F2—— 孔板流量计 ；F3—— 电磁流量计 ； C—— 量水箱 ； V—— 阀门 ； K—— 局部阻力实验管路 图1-3-1 管流综合实验装置流程图 说明：本实验装置可以做流量计、沿程阻力、局部阻力、流动状态、串并联等多种管流实验。其中V8局部阻力实验专用阀门，V10为排气阀。除V10外，其它阀门用于调节流量。 另外，做管流实验还用到汞水压差计（见附录）。 1．文丘利流量计 文丘利管是一种常用的量测有压管道的装置，属压差式流量计。它包括收缩段、喉道和扩散段三部分，安装在需要测定流量的管道上。在收缩段进口断面1-1和喉道断面2-2上设测压孔，并接上比压计，通过量测两个断面的，就可计算管道的理论流量 Q ，再经修正得到实际流量。在管道上设置孔板，在流动未经孔板收缩的上游断面1-1和经孔板收缩的下游断面2-2上设测压孔，并接上比压计，通过量测两个断面的，可计算管道的理论流量 Q ，再经修正得到实际流量。孔板流量计也属压差式流量计，其特点是结构简单。 图1-3-2 文丘利流量计示意图 图1-3-3 孔板流量计示意图 3．理论流量 水流从1-1断面到达2-2断面，由于过水断面的收缩，流速增大，根据恒定总流能量方程，若不考虑，速度水头的增加等于测管水头的减小（即比压计液面高差），通过量测到的建立了两断面平均流速v1和v2之间的一个关系： 如果假设动能修正系数，则最终得到理论流量为： 式中 ，为孔板锐孔断面面积。 4．流量系数 （1）流量计流过实际液体时，由于两断面测管水头差中还包括了因造成的水头损失，流量应修正为： 其中，称为流量计的流量系数。流量系数除了反映粘性的影响外，还包括了在推导理论流量时将断面、近似取为1.0带来的误差。流量系数还体现了缓变流假设是否得到了严格的满足这个因素。对于流量计，下游断面设置在喉道，可以说缓变流假设得到了严格的满足。而对于，因下游的收缩断面位置随流量而变，而下游的量测断面位置是固定不变的，所以缓变流假设往往得不到严格的满足。对于某确定的流量计，流量系数取决于流动的，但当雷诺数较大（流速较高）时，流量系数基本不变。1．有关常数： 实验装置编号：No. 8 孔板锐孔直径：= 2.811 cm；面积：A= 6.02 ； 系数：= 271.11 2．实验数据记录及处理见表1-3-1。 表1-3-1 实验数据记录及处理表 次 数 汞-水压差计 流量 汞柱差 水头差 流量 /cm3/s h1/cm h2/cm Q/m3/h /cm /cm Q/cm3/s 1 86.5 23.5 18.88 63 793.8 5244.444 7638.377 0.686591 2 83.7 26.5 17.96 57.2 720.72 4988.889 7278.281 0.685449 3 81.2 29.2 17.11 52 655.2 4752.778 6939.569 0.684881 4 78.8 31.6 16.28 47.2 594.72 4522.222 6611.528 0.683991 5 76.5 33.9 15.51 42.6 536.76 4308.333 6281.099 0.68592 6 74 36.5 14.52 37.5 472.5 4033.333 5893.136 0.684412 7 71.3 39.3 13.44 32 403.2 3733.333 5443.846 0.68579 8 68.9 41.6 12.41 27.3 343.98 3447.222 5028.195 0.685578 9 66.2 44.4 11.1 21.8 274.68 3083.333 4493.234 0.6